[发明专利]一种工业固体废弃物的造块方法

说明书

 

技术领域

本发明属于工业固体废弃物综合利用技术领域，尤其涉及是一种节能的，工业固体废弃物的造块方法。

背景技术

作为拥有十几亿人口的国家，近些年的经济高速增长使我国成了世界钢铁的生产和消费大国。钢产量的迅速增长带来了铁矿石需求量的增加，中国是资源稀缺国家，国内的铁矿石资源有限，已经满足不了钢铁生产的需求量，大量的铁矿石需求依靠进口来满足。我国钢铁业的发展带动了国际铁矿石价格的上涨。我国的钢铁企业在资源方面受制于人，昂贵国际的铁矿石价格成了钢铁企业沉重的负担。作为发展中国家，中国人均钢材消费水平仍处于低位，人口的增长和城镇化是拉动钢材需求的两大驱动力，中国钢铁业仍有长期发展，中国对铁矿石需求仍将持续增加。

我国钢铁、化工等行业快速发展为国家的经济建设奠定了坚强的基础，作出了巨大的贡献，但同时在钢铁、化工生产中产生了大量的工业固体废弃物。工业固体废弃物是指工业生产过程产生的固体废弃物，也就是“工业垃圾”，很可能含有重金属，大量的工业固体废弃物未经过合理的处理不仅占用土地资源，还造成严重的大气污染、土壤污染和水资源污染，危害自然环境和人类健康，已成为一大社会公害。

目前钢铁工业固体废弃物中的炼钢渣多用作筑路材料，化工行业中的硫酸渣等由于难处理及对环境产生污染等原因没有得到很好的利用，堆弃的工业固体废弃物浪费了宝贵的土地资源，对生态环境造成破坏，同时由于这些废渣中含有宝贵的铁、锰等金属元素和建筑材料，不加以合理利用也是对资源的巨大浪费。

目前我国钢铁总产量已达到六亿吨，每年产生的冶金渣达一亿多吨。其中钢渣利用率较低，仅有20％左右。未得到利用的废渣长期堆放而未及时综合利用，一方面冶金渣逐渐失去活性难于再利用，另一方面占用大量土地、严重污染环境。

高炉冶炼过程中会产生瓦斯灰，高炉瓦斯灰是随高炉煤气携带出的原料粉尘及高温区激烈反应而产生的微粒经湿式或干式除尘而得到的工业固体废物。一般含铁大于20％，含碳大于25％。

除尘灰是钢铁行业高炉（包括COREX熔融还原）、转（电）炉生产冶炼过程中排放收集的各类除尘灰，经加湿处理后的灰尘。是钢铁行业的工业固体废弃物之一。

化工行业硫酸生产制备过程中会产生大量的工业废物——硫酸渣，每生产1t硫酸就排放1t左右的硫酸渣泥。在我国，硫酸渣泥的利用率不足50%。除少量作为炼铁添加剂和水泥原料、制砖材料外，大部分的硫酸渣作为废弃物堆放，造成环境污染，影响工农业生产，还危害人类健康。

垃圾只是放错了地方的资源。如果能提取其中的有用元素，这些“工业垃圾”就是资源。目前，摆在我们面前的问题是，我们要尽力降低资源消耗，最大限度地提高资源利用率、提高废弃资源回收利用率和减少环境污染。

发明内容

鉴于上述情况，本发明的目的在于提供一种工业固体废弃物的造块方法。利用上述含铁工业废渣（泥）作为原料，通过人工造块方法生产型渣，使难以回收利用的工业固体废弃物矿化改性，转变为可被重新利用的产品。成品型渣可以作为一种含铁原料，用于生产改性渣和回收金属铁，实现了含铁工业废渣的资源化，在一定程度上解决了钢铁企业的原料问题。

本发明的目的是能过以下技术方案实现的。

按照本发明的工业固体废弃物的造块方法，其特征在于：通过对工业固体废弃物和高炉瓦斯灰原料的成分进行控制，调整原料中的二元碱度，使难以回收利用的工业固体废弃物矿化改性，转变为可被重新利用的产品，具体方法是： 

1）以工业固体废弃物为原料，配加高炉瓦斯灰制成配合料，所述的工业固体废弃物为粒径6mm以下的炼钢渣、冶金厂除尘灰和硫酸渣，所述的配合料应满足二元碱度（CaO/SiO₂）在1.6～1.9，Si 含量小于7％的要求，

2）将上述配合料加水混合成含水率约为7.5%的混合料，

3）将混合后的混合料在1120℃～1150℃的温度下点火，混合料中的碳燃烧提供热量，使粉末状的混合料生成液相，将物料颗粒粘结在一起，完成矿化成型过程，混合料变成块状的型渣，

4）完成矿化过程的型渣块温度在700～800℃，通过风冷进行降温处理，使温度降到120℃以下，最后对型渣进行粒度分级处理。

所述的混合料中的固定碳占原料重量百分比的4～5％。

所述的高炉瓦斯灰含碳量C≥25%。